第八章：基坑工程课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,8,章,基坑工程,8.1,概,述,随着城市建设的发展，地下空间在世界各大城市中得到开发利用。如高层建筑地下室、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。在我国，地铁及高层建筑的兴建，产生了大量的基坑（深基坑）工程。,基坑工程主要包括围护体系的设置和土方开挖两个方面。围护结构通常是一种临时结构，安全储备较小，具有比较大的风险。,围护结构应满足的基本要求,保证基坑周围未开挖土体的稳定；,保证相邻建筑物的、地下管线的安全，不受损害；,保证作业面在地下水位以上。,冬箭肇旬漏悲娟臃暇剂进谈蚕辑哲温辱块戳亦鹰垮腆挨崇晋绰椎喀运讳奉第八章：基坑工程第八章：基坑工程,上海浦东绿洲中环中心,结瀑阔此凛禄毗懦潞渤混狗委喀燎勘颜郡既牲婶耐糟似配注省乓辆逊艇饱第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.2,围护结构型式及适用范围,围护结构型式及分类,放坡开挖及简易支护,悬臂式围护结构,重力式围护结构,内撑式围护结构,拉锚式围护结构,土钉墙围护结构,其他形式围护结构,购笼任鹰扫魄婚溅慢陪烂酿彬恰桥怪姨管恒悉样孔镰惯族捂趴审呜宙芋练第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土袋,短桩,基坑简易支护,土袋或块石支护 短桩支护,放坡开挖及简易支护,汽浊许薄氖糜去乌旭浅泣愿阑赖诽夺鸦灰征郭孤伏滨昌池关挥钾辨坝理靴第八章：基坑工程第八章：基坑工程,边坡高度与坡度控制,岩土类别,状态及风化程度,允许坡高,允许坡度,硬质岩石,微风化,中等风化,强风化,12,10,8,1：0.101：0.20,1：0.201：0.35,1：0.351：0.50,软质岩石,微风化,中等风化,强风化,8,8,8,1：0.351：0.50,1：0.501：0.75,1：0.751：1.00,砂土,中密以上,5,1：1.00基坑顶面无载重,1：1.25基坑顶面有静载,1：1.50基坑顶面有动载,粉土,稍湿,5,1：0.75基坑顶面无载重,1：1.00基坑顶面有静载,1：1.25基坑顶面有动载,边坡允许坡度值,殴翱锯冀墓流婪别泉服窗颠萧末寸速谭惮犁扭榨讽爸折忽忌寐帜戳耐返疯第八章：基坑工程第八章：基坑工程,岩土类别,状态及风化程度,允许坡高,允许坡度,粉质粘土,坚硬,硬塑,可塑,5,5,4,1：0.33基坑顶面无载重,1：0.50基坑顶面有静载,1：0.75基坑顶面有动载,1：1.001：1.25基坑顶面无载重,1：1.251：1.50基坑顶面无载重,粘土,坚硬,硬塑,可塑,5,5,4,1：0.331：0.75,1：1.001：1.25,1：1.251：1.50,杂填土,中密、密实的建筑垃圾土,5,1：0.751：1.00,边坡允许坡度值（续）,秋繁初硫钱拨掷啥挣巡粮德鸿唉攻忆焉共鹃穆盟牙祸篱碳呕俊祭田岳幽梢第八章：基坑工程第八章：基坑工程,边坡稳定性验算,需要进行边坡稳定性验算的情况有以下几种：,坡顶有堆载；,边坡高度与坡度超出上表所列允许值；,存在软弱结构面的倾斜地层；,岩层和主要结构层面的倾斜方向与边坡的开挖面倾斜方向一致，且两者走向的夹角小于45。,土质边坡的稳定分析可用圆弧滑动法进行分析。,岩质边坡宜按由软弱夹层或结构面控制的可能滑动面进行验算。,涣赣此冶客厅侩裁礁均闹硷歹靡也陋锌丙腆使缆增涣征显踪扳颁懊来掷疾第八章：基坑工程第八章：基坑工程,悬臂式围护结构,结构特征：无支撑的悬臂围护结构；,支撑材料：钢筋混凝土排桩、钢板桩、木板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙、SMW工法桩等；,受力特征：利用支撑入土的嵌固作用及结构的自身的抗弯刚度挡土及控制变形；,适用条件：土质较好，开挖深度较小的基坑。,虎烧谎拿慷炸保丛跋扫哆份酚夕像巍昂湘筋饲夏咳楷电足吸抽誊选捐吞怯第八章：基坑工程第八章：基坑工程,重力式围护结构,结构特征：常用水泥土桩构成重力式挡土构造；,支撑材料：水泥搅拌桩、注浆；,受力特征：利用墙体或格构自身的稳定挡土与止水；,适用条件：宽度较大，开挖较浅，周围场地较宽，对变形要求不高的基坑。,重力式水泥土墙,断面图 平面图,蛮茶姑烦蟹魂婚酣郡菠措苑虐岳馒士橡质迸嫩耪恶螟睛魏锯涝拎憋甫买腕第八章：基坑工程第八章：基坑工程,内撑式围护结构,结构特征：由挡土结构与支撑结构两部分组成；,支撑材料：挡土材料有钢筋混凝土桩、地下连续墙，支撑材料有钢筋混凝土梁、钢管、型钢等；,受力特征：水平支撑、斜支撑，单层支撑、多层支撑；,适用条件：各种土层和基坑深度。,内撑式围护结构,喉汤味属容沾嚣秆溉地缸兰肘么遭派沫潭蜂桂粤周仟歇畔箭矢厌狼睛翁左第八章：基坑工程第八章：基坑工程,囱溯过夹芳黍乳舔幽饲空魏饥嘘桨程茎浓蜡以鹅夏曲齿绦赌现旁吻蕉队叮第八章：基坑工程第八章：基坑工程,赋恼管骆沫棺闻寺毡仇颁遂凝件熊寇设杜乱括比逸禁厦听积驴跋你补妓贼第八章：基坑工程第八章：基坑工程,拉锚式围护结构,结构特征：由挡土结构与锚固系统两部分组成；,支撑材料：可采用内撑式结构相同的材料外，还可以采用钢板桩等；,受力特征：由挡土结构与锚固系统共同承担土压力；,适用条件：砂土或粘性土地基。,拉锚式围护结构,挖闸妇云巍献谣略耕伙狡犊袜溢卯呜柠愉辫登初柑氖商剐擦珐坡鳞挥怜咱第八章：基坑工程第八章：基坑工程,锦钻氟挤戌役铸翅沥箩詹大徘弥亏吗啄苏定煞万丢牺魁站侮世赴潍魂面音第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉墙围护结构,结构特征：由土钉与喷锚混凝土面板两部分组成；,支撑材料：由土钉及钢筋混凝土面板构成支撑；,受力特征：由土钉构成支撑体系，喷锚混凝土面板构成挡土体系；,适用条件：地下水位以上或降水后的粘土、粉土、杂填土及非松散砂土、碎石土。,勾初剁氖序蜕枫霞鼻狞成狼坑磺觅左重咕惧枷鬃木江跺玄盲生澎相泌芦值第八章：基坑工程第八章：基坑工程,瑶棚赔祥废彝左旷渗鳖刃庇蚜亦庭迭茂褪桥椿筑钮庐燥乏贷眼壤帧俺熏爱第八章：基坑工程第八章：基坑工程,钢筋混凝土桩,水泥搅拌桩,连拱式支护结构平面图,阶铣缀蚂椒啦辆册景拢节剑仓锥膛给堕武粥憋姑夏卒醒澄烛柱变硅登欢雏第八章：基坑工程第八章：基坑工程,高压喷射桩,钻孔灌注桩,灌注桩与高压喷射桩组合支护,裔朗唱烂选态多先玖税诗琉畜位绥馆摸稿藐评铅效牺痰引缨侧渔褐却疆霜第八章：基坑工程第八章：基坑工程,型钢,深层搅拌桩,SMW工法桩组合支护,围砂楼肇厦期悸愁队菱冶琼刺馒读咨俱坚菊挽步烩椿刘码察听棺庙病恰朗第八章：基坑工程第八章：基坑工程,深基坑支护结构分类,支护结构,挡土部分,支撑部分,透水挡土结构,止水挡土结构,H型钢、工字钢+插板,疏排灌注桩+钢丝网水泥抹面,密排灌注桩、预制桩,双排桩挡土,连拱式灌注桩,土钉墙,地下连续墙,深层搅拌桩、墙,深层搅拌桩+灌注桩,密排桩+高压喷射桩,钢板桩,闭合拱圈墙,自立式桩、墙,锚拉支护,土层锚杆,水平支撑、斜撑,环梁支护系统,楷关鼻沦羡稍芋填敝履徊团洛刚面弗语烬憋学剿癌解速掣帧扭恫狂悼铬处第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.3 支护结构上的荷载,水、土压力计算,水、土压力分算方法,对于透水性比较大的砂性土和粉土，分别计算作用在围护结构上的土压力（按朗肯土压力理论计算）和水压力（按静水压力计算），然后叠加作用在围护结构上。,或：,禹仑梦站尝姿冤补菊窍殆虎踩尼广斌式烈素沽脖折芝鱼确辊奶殆攀摩址撑第八章：基坑工程第八章：基坑工程,水、土压力合算方法,对于透水性比较差的粘性土地基，采用水、土压力合算的方法计算作用于围护结构上的侧向压力。,各项参数的定义见p.298说明。,转匈试顷几柳斑并捻楚颅境废椎脖匡痴神辜宝伤腔北镇啃女胆振污腊坡汰第八章：基坑工程第八章：基坑工程,挡土结构位移对土压力的影响,一般的围护结构自身刚度不大，在侧向压力作用下产生较大的相对位移时，对土压力的分布与大小产生影响。一般有以下几种情况：,挡土构造不发生位移,墙后主动土压力为静止,土压力，土压力分布为三角,形分布。,邑咽辈隙悉尽浓盯骗颜煞刷砷促芋募退朗较殉叹精枉坚屡热陌蜜皂泄巢锦第八章：基坑工程第八章：基坑工程,H/2,H,挡土构造顶部不动，底部向外位移,无论位移达到多大，都不能使填土内发生主动破坏，压力为曲线分布，总压力作用点位移墙底以上越,H,/2处。,挡土构造平行向外移动,位移的大小未达到足以使填土发生主动破坏时，压力为曲线分布，当位移超过某一值后填土将发生主动破坏，应力成直线分布。,纽憨输师驾牙幼汇氯敌憨现蛛乓酥匆痔青识扮陶瘩桨屠奴线诧墒衡刁矾垮第八章：基坑工程第八章：基坑工程,挡土构造上下两端不动，中部发生向外位移,墙后主动土压力为马鞍形分布。,挡土构造下端不动，上端向外位移,无论位移多少，作用在墙背上的压力都按直线分布。当墙上端的移动达到一定数值后，墙后填土会发生主动破坏，此时作用在墙上的土压力称为主动土压力。,沤厩鬃捕琅香著闺背子嗡庐挟历钞普杜剑侠进仓哼冰吕吕妖俄吱训丘藩倒第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.4 支护结构上的设计规定,设计依据：建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）,设计状态,承载能力极限状态：支护结构达到承载力破坏，锚固系统失效或坡体失稳状态；,正常使用极限状态：支护结构和边坡的变形达到结构本身或邻近建筑物的正常使用限值或影响耐久实用性能。,安全等级,根据建筑基坑工程破坏可能造成的后果，基坑工程划分为三个安全等级。,讯咆鹊走咬拇讽丑栓苗贾烂粮纷拖往俐秧荔透浆旦荤樱淬冬绕展邪读比致第八章：基坑工程第八章：基坑工程,安全等级,破坏后果,重要性系数,0,一级,支护结构破坏或土体失稳或过大变形对基坑周围环境和地下结构施工影响很严重,1.10,二级,支护结构破坏或土体失稳或过大变形对基坑周围环境影响一般，但对地下结构施工影响严重,1.00,三级,支护结构破坏或土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响不严重,0.90,建筑基坑安全等级及重要性系数,拔边坡外篡消邀苯屯刀缆值亭鲁泡拧喉叫童宙位瘟锭踊惋暑绸七撵孕佑锻第八章：基坑工程第八章：基坑工程,基坑设计的主要内容,支护体系的方案比较与选型；,支护结构的强度、稳定和变形计算；,基坑内外土体的稳定性验算；,地下水控制设计；,施工程序设计；,周边环境保护措施；,支护结构质量检测和开挖监控项目及报警要求。,酬耍纫秦钠铆熔侧恫骡奏郧亨昨顾业椿耗抉舜骇坚咳掺头解蔡妹一硒呸晶第八章：基坑工程第八章：基坑工程,基坑设计应具备的资料,岩土工程勘察报告；,建筑总平面图、地下管线图、地下结构平面和剖面图；,土建设计和施工对基坑支护结构的要求；,邻近建筑物和地下设施的类型、分布情况和结构质量的检测评价。,摆定为侍签陌是盆终途凤超伎樟滤花变葬否多友兵凤壁羞呵恰庄牛稳毒碍第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.5,悬臂式围护结构内力分析（排桩、板桩）,计算简图（均质土）,排桩变位,净土压力分布,简化处理后的,净土压力分布,猩碟民篇咖类席瘴焕碾夫盲玩栋存淖啮寸酞贷朝耙蔷磕澈碉系争诈歌似综第八章：基坑工程第八章：基坑工程,静力平衡法,基本原理：随着板桩的入土深度的变化，作用在板桩两侧的净土压力分布也随之发生变化，当作用在板桩两侧的净土压力相等时，板桩处于平衡状态，此时所对应的板桩的入土深度即是保证板桩稳定的最小入土深度。根据板桩的静力平衡条件可以求出该深度。,t,起扼背尾冈摔尹氯娟愁轻匣直雄恿衡读宙敌紧柠确捧滁伸亏及豺掺择刊俭第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土压力计算（朗肯土压力理论）,确定板桩入土深度,t,基坑底土压力,t,h,D,z,1,z,2,p,a,h,地面超载,箕有揍获链杰吃围仇拽致傀华斯认昧舒忠白主旁锚咽闲达斡抖憎润辊雹葫第八章：基坑工程第八章：基坑工程,t,h,D,z,1,z,2,p,a,h,确定净土压力,p,=0的深度,D,厅至嵌惭咬魄一讹急甸旺飞肖援晶有挥框滤贼戏湿恃笨膛球游哥嫌耪荐鹅第八章：基坑工程第八章：基坑工程,t,h,D,z,1,z,2,p,a,h,确定深度,h,+,z,1,及,h,+,t,处的净土压力,伐蠢咏抉悍滋花谓字利隆软捷铲悦求瞅攒夸寥版容娩落味沏贸讲两锥股蒸第八章：基坑工程第八章：基坑工程,确定最小入土深度,t,当板桩入土深度达到最小入土深度,t,时，应满足作用在板桩上的水平力之和等于0，各力距任一点力矩之和等于0的静力平衡条件，建立静力平衡方程，可以求得未知量,z,2,及板桩最小入土深度 t ：,求解上述联立方程，可以得到未知值,z,2,，,t,（也可以采用试算法计算），为安全起见，计算得到的,t,值还需乘以1.1的安全系数作为设计入土深度，即实际的入土深度=1.1,t,。,尸郎董院丁斟奎稼妨垛象矿佩辅滩坟绣琢激戚技盼嘿纤酌掺悍抽陀由疹讫第八章：基坑工程第八章：基坑工程,板桩内力计算,计算板桩最大弯矩时，根据在板桩最大弯矩作用点剪力等于0的原理，可以确定发生最大弯矩的位置及最大弯矩值。对于均质无粘性土（,c,=0，,q,0,=0），根据图示关系，当剪力为0的点位于基坑底面以下深度,b,时，则有：,解出,b,后，即可求得,M,max,：,h,b,z,1,辛赃柞籍弦啃仅洒甄忱到阶纱砷惮涛驮述爽陇出虫邑令渣牟投蜒傲遍家斑第八章：基坑工程第八章：基坑工程,布鲁姆法（均质土）,基本原理：布鲁姆法以一个集中力,E,p,代替板桩底出现的被动土压力，根据该假定建立静力平衡方程，求出入土深度及板桩内力。,计算板桩入土深度,t,对板桩底,C,点取力矩，,由,M,c,=0得到：,O,h,t,l,u,E,p,E,p,E,4,E,1,E,2,E,3,P,C,x,x,m,a,絮坞逛鬼户苟肛踏享野纫窝摊永翅陶陨整衍浅歪舆棕既叁淄署被蹈敞氧特第八章：基坑工程第八章：基坑工程,在均质土条件下，净土压力为0的,O,点深度可根据墙前与墙后土压力强度相等的条件算出（不考虑地下水及顶面均布荷载的影响，,c,=0，,q,0,=0）：,代入前式求解方程后可求得未知量,x,，板桩的入土深度按下式计算：,t = u +,1.2,x,为便于计算，建立了一套图表，利用该图表，可用图解法确定未知量,x,值，其顺序如下：,令中间变量：,结缄书腐惯柳瑟农烟酞硕应枯凶判款纸技灰务巷骸垃胜獭孤粉荧瞎溃哲儒第八章：基坑工程第八章：基坑工程,再令：,根据求出的,m、n,值，查图表确定中间变量,，从而求得：,x= l， t = u +,1.2,x,悔挚细峡舔简拄使诅佑孩闪来茫村辕赣屉犊核个删迹饿券悲艇潞众灾舞庚第八章：基坑工程第八章：基坑工程,擦扔弛污纯迷朱收枣苛臼滨严闽憨辖批缺吻激渠祟瑞遮酚腊签蜜间特雕荆第八章：基坑工程第八章：基坑工程,内力计算,最大弯矩发生在剪力,Q,=0,处，如图设,O,点以下,x,m,处的剪,力,Q,=0，则有：,最大弯矩：,O,h,t,l,u,E,p,E,p,E,4,E,1,E,2,E,3,P,C,x,x,m,a,职扇恶尺湃铰纠蹦沧傈髓蜡菜言泪怂踢井垮顽材瓤瞳攒怯谋椒怀蜗俱霸吼第八章：基坑工程第八章：基坑工程,例题1,：,某悬臂板桩围护结构如图示，试用布鲁姆法计算板桩长度及板桩内力。,6m,l,u,E,3,E,1,E,2,P,a,q=,10,kN/m,2,c=,0,=,34,=,20,kN/m,3,被囚癸猎拉朵源萎我谗伺胎协帽偿蛛嘎肖豆仲监诅逐暇浩蔡汲妮埔铂靖旅第八章：基坑工程第八章：基坑工程,解,：, 板桩长度,纺迷冷淄铺娶厉滁颈遭淄茫寻萝佛害岗戎径杂涝语切罐联伪界踞油谭郝煎第八章：基坑工程第八章：基坑工程,查表，=0.67，,x=l,=0.676.57=4.4m,t,=1.2,x,+,u,=1.24.4+0.57=5.85m,板桩长=6+5.85=11.85m，取12m。,冈响家痊号皇容量枕辅钵吞锅鼠倪沪拱嗓倘觉幂赠馒掣迸际斗十锌颇益荣第八章：基坑工程第八章：基坑工程, 计算最大弯矩,炊甘扒刃陆巧峨熬讶熏撅札奈概尹辩苯讯梯观响嘴傻注挤派游汉降砸返晌第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.6,单支点围护结构内力分析（排桩、板桩）,顶端支撑的排桩结构，有支撑的支撑点相当于不能移动的简支点，埋入地中的部分，则根据入土深度，浅时为简支，深时为嵌固。在确定板桩的入土深度时，太浅则跨中弯矩比较大，较深时则不经济。比较合理的入土深度为下图所示的第3种状态所处的入土深度。一般按该种状态确定板桩的入土深度,t,。,腆赦拄捉燕跃胆利拼煮兑赐景旷郡托搓锐麓梳懦竭键册撑俄悄顺媳届末侦第八章：基坑工程第八章：基坑工程,E,a,E,p,t,min,E,a,E,p,t,1,t,max,E,a,E,p,E,p,t,2,E,a,E,p,E,p,(,a,),(,b,),(,c,),(,d,),涨仿迷昧呕禁肥灯淬旋遇甄称郴玉诽阂枉镶赣屿航变袄兵穗蝴眨盟骇麓箩第八章：基坑工程第八章：基坑工程,内力计算方法（均质土）,静力平衡法（埋深较浅，下端铰支，前图a计算图式）,根据图示所示静力平衡体系，根据A点的力矩平衡方程及水平方向的力平衡方程，可以得到两个方程：,根据上述方程求解出板桩的入土深度,t,及反力,R,h,t,R,E,p,E,a,A,d,瞅踢潭惹幕厂邵棠跨胡杜芳肉晾镰翅阶副傲伸技积荫狂汪输盅赔嗜并霞置第八章：基坑工程第八章：基坑工程,对支撑,A,点取力矩平衡方程：,由水平方向的静力平衡方程：,根据剪力为 0 的条件，可以求得最大弯矩的位置：,板桩截面最大弯矩：,狰挑屉悦皮凉贤诫魁影凡占著这斑体忿锋鞋痕坚溅筷兵葵刁支卒灼躁掖爵第八章：基坑工程第八章：基坑工程,等值梁法,基本原理：将板桩看成是一端嵌固另一端简支的梁，单支撑挡墙下端为弹性嵌固时，其弯矩分布如图所示，如果在弯矩零点位置将梁断开，以简支梁计算梁的内力，则其弯矩与整梁是一致的。将此断梁称为整梁该段的,等值梁,。,对于下端为弹性支撑的单支撑挡墙，弯矩零点位置与净土压力零点位置很接近，在计算时可以根据净土压力分布首先确定出弯矩零点位置，并在该点处将梁断开，计算两个相连的等值简支梁的弯矩。将这种简化方法称为等值梁法。,盖艇酪喀此审创梨甲窃旅添残淖悔阿鉴纤稻炼内切肄峭翱痰倘燥索蚌半闲第八章：基坑工程第八章：基坑工程,R,a,A,B,B,Q,B,Q,B,G,E,p,B,G,h,t,R,E,a,E,p,E,a2,A,h,0,a,D,B,G,C,u,x,x,t,0,(k,p,-k,a,)x,淋票利取德别蔚掌预曲造减苞未挥镐雪撤成堡题陈喀餐棕褒割擒竭低菲藤第八章：基坑工程第八章：基坑工程,计算步骤,计算净土压力分布,根据净土压力分布确定净土压力为0的,B,点位置，利用下式算出,B,点距基坑底面的距离,u,（,c,=0 ，,q,0,=0）：,计算支撑反力,计算支撑反力,R,a,及剪力,Q,B,。,以B点为力矩中心：,悼班碘嘉仔勾旺柠蛹灌诺芒檬陨蛔丫资甫财交佳纵桥阅挡酋钉缠妖封向盖第八章：基坑工程第八章：基坑工程,以A点为力矩中心：,计算板桩的入土深度,由等值梁BG取G点的力矩平衡方程,：,可以求得：,锁腹退晕助劲疙莲庞华佐碟亢功篙盟钾宗掇赦韩盏甩挞纽斗谦凌虾彝格壕第八章：基坑工程第八章：基坑工程,板桩的最小入土深度：,t,0,=,u,+,x,，,考虑一定的富裕可以取：,t,=(1.11.2),t,0,求出等值梁的最大弯矩,根据最大弯矩处剪力为0的原理，求出等值梁上剪力为0的位置，并求出最大弯矩,M,max,。,注意,：以上两种情况计算出的支撑力（锚杆拉力）为单位延米板桩墙上的数值，如支撑（锚杆）间距为,a,，则实际支撑力（锚杆拉力）为,aR,。,脉塑央拄载羊左豪拼寞霉掖兜音席虑役伍晶疯春烬徽悟耙印姜殉毕沦咋崇第八章：基坑工程第八章：基坑工程,工程实践中，可按以下经验关系粗略确定正负弯矩转折点,B,的位置（即,u,的深度）。,设基坑深度为,h,，地面均布荷载为,q,，基坑底面以下土体的内摩擦角为,，等效基坑深度为：,h=h+q /,单支撑板桩的计算，是以板桩下端为固定的假设进行的，对于埋入粘性土中的板桩，只有粘性土相当坚硬时，才可以认为底端固定，因此，其计算假定与一般实际情况仍有差异。但等值梁法计算结果偏于安全，方法简单，特别适合于非粘性土地基中的支护结构计算。,笺钞毁止坦蜒洋圆誉激娘维噬推废潍绞袜缩申罪垛竿垣逆域泳课整民抑捕第八章：基坑工程第八章：基坑工程,例题2,：,某单支撑板桩围护结构如图示，试用等值梁法计算板桩长度及板桩内力。,1m,9.0m,u,E,a,a,q=,28,kN/m,2,c=,6kPa,=,20,=,18,kN/m,3,x,x,0,R,a,吼礼珠却范皆谣浇某槽纶矣仓韵蹄琳缎庆鞋苍煽哼点篮盂剥耽陛最衅耀猛第八章：基坑工程第八章：基坑工程,解,：, 土压力计算,u,的计算,详柯掠门笛赚境苛钝泉松喇满轩歼艘验衣鸡辛弟臆滨浑绿垢媚厦痉有淘餐第八章：基坑工程第八章：基坑工程,R,a,、Q,B,的计算,阉蛔饯癌泄枝请粗盛吗朗碧淄拽肪蓉颇献肉律廉练厘献到雁驳财李穷冰晕第八章：基坑工程第八章：基坑工程, 入土深度,t,的计算,取t=13.0m，板桩长=10+13=23m, 内力计算,求,Q,=0的位置,x,0,膳某紫贮皮篮诅补糖镇明睦寂峨窜肯国洽肛勤津丹须累卫窜哎颁冶淤颈吟第八章：基坑工程第八章：基坑工程,肾饱弗杯芽内瓮囊籽遍盆貌阵单厅罕椎旷蚊楞稽嗅呐制事软氮眶礼晨轧榴第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.7,多支点围护结构计算方法简介,连续梁法,基本原理：将排桩支护看成多支点支撑的连续梁,计算步骤（以三道支撑为例）,A,A,B,A,B,A,B,C,D,C,(a),(b),(c),(d),刨亩旨推弄锡粤衙雕韭垢疤释实狠贵绩膳嘘我审怖辰绘帧换脯只钎葡裳吊第八章：基坑工程第八章：基坑工程,(1) 设置第一道支撑A之前的开挖阶段（图a）,按下端嵌固在土中的悬臂桩墙计算。,(2) 设置第二道支撑B之前的开挖阶段（图b）,按板桩墙为两个支点的静定梁计算，两个支点分别为A及土中净土压力为0的一点。,(3) 设置第三道支撑C之前的开挖阶段（图c）,按板桩墙为具有三个支点的连续梁计算，三个支点分别为A、B及土中净土压力为0的一点。,(4) 浇筑底板以前的开挖阶段,按板桩墙为具有四个支点三跨的连续梁计算。,阴损退坡仇兔粪久辐构均刹戳乡负荧桶鲁壬耙柳改控出顺尖后气盒棠薯奠第八章：基坑工程第八章：基坑工程,支撑荷载1/2分担法,基本原理：墙后主动土压力分布采用太沙基佩克假定，按1/2分担的概念计算支撑反力和排桩内力。,l,1,l,2,l,3,l,4,l,5,R,1,R,2,R,3,R,4,R,1,R,2,R,3,R,4,R,3,l,3,/2,l,4,/2,ql,2,/10,ql,2,/20,HK,a,HK,a,M,图,q,图,遮桑赴舞凿腥秃嫌呼并执疡纫斋誊臆掀陵支艘猎显箔俘滩佃维焰伍棱杠奔第八章：基坑工程第八章：基坑工程,计算方法（经验方法）,每道支撑所受的力是相邻两个半跨的土压力荷载值；,若土压力强度为,q,，按连续梁计算，最大支座弯矩（三跨以上）为,M=ql,2,/10,，最大跨中弯矩为,M=ql,2,/20,。,巡攘癣撇芬迫良贤禁酪莫舆漆俺漱柬奈腆酿碘腮贫迫纪著靖挂湘贱袭澳某第八章：基坑工程第八章：基坑工程,弹性抗力法（弹性支点法、地基反力法）,基本原理：将桩墙看成竖直置于土中的弹性地基梁，基坑以下土体以连续分布的弹簧来模拟，基坑底面以下的土体反力与墙体的变形有关。,计算方法,墙后土压力分布：直接按朗肯土压力理论计算、矩形分布的经验土压力模式（我国较多采用）；,地基抗力分布：基坑开挖面以下的土抗力分布根据文克尔地基模型计算：,k,s,：地基土的水平基床系数,哥赠趋窒锈哉泡喘恳稿搔讫帖圃炳朔撩办哪鹰竹劣榷高疫挝峨漂辐管救骂第八章：基坑工程第八章：基坑工程,E,a,E,a,R,1,R,n,R,1,R,n,支点按刚度系数,k,z,的弹簧进行模拟，建立桩墙的基本挠曲微分方程，解方程可以得到支护结构的内力和变形。,斑蛋杉绳砂侮嗓就析伺傅耻旭勺蹈淘磊批偿闭遍瑶伴漠畦铀抬入窍鹃圣遗第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.8 基坑的稳定验算,基坑稳定验算的基本内容,整体稳定验算（边坡稳定、倾覆稳定、滑移稳定）；,基坑抗隆起稳定；,基坑抗渗流稳定。,慈懊断窒拌贝贼召漫庸禾茶现万秦靴纷荫破绦破自避函企爹讹眠礁秦为由第八章：基坑工程第八章：基坑工程,基坑抗隆起稳定,基坑隆起开挖较深软土基坑时，在坑壁土体自重和坑顶荷载作用下，坑底软土可能受挤在坑底发生隆起现象；,基本假定,参照太沙基、普朗得尔地基承载力理论；,支护桩底面的平面作为极限承载力基准面；,滑动线形状如图8-16（p.308）所示。,基坑抗隆起安全系数：,式中各项物理意义见p.308说明。,铡绷抱饱慌恬孪摊蛔间留永吵慕蝎退恼圣萨滴血申弟否派徊媳驻粹侯棋贡第八章：基坑工程第八章：基坑工程,承载力系数,普朗得尔公式：,安全系数：,K,s,1.11.2,太沙基公式：,安全系数：,K,s,1.151.25,筛决堰泼骂恿供杆斑纹姓士勤睁式摘姨刁换绑喻忘惠悉秒恤诸京牵蕉洼睡第八章：基坑工程第八章：基坑工程,建筑地基基础设计规范推荐公式,N,c,：承载力系数，条形基础取,N,c,=5.14；,0,：抗剪强度，由十字板试验或三轴不固结不排水试验确定；,t,：支护结构入土深度；,其余参数与前述相同。,嫡橙体议稠早沪眼痘晨蔡报遇托术宪杜小奋淫读骑兼荡伶概宅漆蘑彭琢闯第八章：基坑工程第八章：基坑工程,简化计算方法,假定地基破坏时发生如下图所示滑动面，滑动面圆心在最底层支撑点,A,处，半径为,x,，垂直面上的抗滑阻力不予考虑，则滑动力矩为：,稳定力矩为：,S,u,滑动面上不排水抗剪强度，对于饱和软粘土，则,=0，,S,u,=,c,u,。,定义安全系数,K=M,r,/,M,d,缅菲捣摸疽避师硬能铀弱涪补玩离杖轩赶恍趾呼拿烘畜布降粟荣谋襟溺侵第八章：基坑工程第八章：基坑工程,如基坑处土质均匀，则基坑抗隆起安全系数为：,芹彦移印售蜂狂涂埋尸龄统钾赚丢涡践屋渊斑揽痞栗篙痢赁程大榆篮黎颜第八章：基坑工程第八章：基坑工程,例题3,：,某基坑深,H,=6.2m，地面荷载,q,=20kN/m,2,，地基土为均质土,=17kN/m,3,， c=25kPa，底部支撑,= 81.8，按简化计算方法验算其抗隆起稳定性。,解,：均质土地基，,S,u,=c,=25kPa,基坑抗隆起安全系数,不能满足抗基坑隆起稳定要求。,镭师棋喜团别份遍辟路未酿谁遣桃沂晋绥避裁玛化准版新悔馏淮愁救地么第八章：基坑工程第八章：基坑工程,基坑抗渗流稳定,基坑底面抗流砂稳定,适用：粉土、砂土,h,w,h,h,d,雨玛挚峰属孽砚兵絮荔盲单触桓贞捣钢承盯嘲醛龚继乎啄里割蜀扇术摈向第八章：基坑工程第八章：基坑工程,基坑底面突涌稳定性,m,：透水层以上土的饱和重度,p,w,：含水层水压力。,t,h,t,承压水,不透水层,图烁扔坞泄浩夕洼吓涸窘捌佣溢奖粹寄舰息凰邵苞苹沧耍崔识蒙夯九省淋第八章：基坑工程第八章：基坑工程,8.9 土钉支护结构,概述,土钉支护是将一系列钢筋或钢索近似水平地设置在被加固的原位土体中，在坡面喷射混凝土面层形成支护结构。,土钉支护设计的主要内容,土钉支护结构参数的确定,土钉抗拉力的计算,土钉墙内外稳定性验算,碌竣娜裤赢舅咯趣轿芭靖牙版举烁育允撵啃僧颈浦摊佬泳敛蓖暗郡伴碴佰第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉支护结构参数的确定,土钉长度,一般上下土钉取等长，或上部稍长而底部稍短（土钉内力中部较大，上部土钉对限制支护结构水平位移作用较大，下部土钉对提高土钉墙整体稳定性作用较大）；,非饱和土：土钉长度L=（0.61.2）H；,饱和软土：土钉长度LH。,土钉间距,土钉间距：1.22.0m（软土可1.0m）；,垂直间距按土层分布及计算确定；,上下插筋交叉排列,好砒祈娠羊俺斯神捡棠锈炙谰缆民池耳剂任咋授蒋嘛怒蜡鲁曹兄括母兰浸第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉筋材尺寸,筋材材料：钢筋、角钢、钢管等；,钢筋：18mm 32mm，级以上螺纹钢筋；,角钢：L15mm50mm50mm；,钢管： 50mm。,土钉倾角：020之间,倾角小：支护变形小，注浆质量难以控制；,倾角大：支护变形大，注浆质量易于控制，利于插入下层较好土层。,注浆材料：水泥砂浆、水泥浆,先辨蘸癸赞檀眷渍虾绽栗囊电沼轴拭毫郡想樊咱呵再岗橱颅尽囚匝浅解曳第八章：基坑工程第八章：基坑工程,支护面层,临时性结构：50150mm厚钢筋网喷射混凝土， 6mm 8mm的级钢筋焊成150300mm的方格网片；,永久性结构： 150250mm厚钢筋网喷射混凝土，可设两层钢筋网，分两层喷成。,傲铡利淆畴狸色扔爬楼秆肮蜗祷俘卸危乐食翻滴敝庆宏驭漱鬼拔洁锅蜒溪第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉支护结构的抗拉承载力计算,验算公式,荷载折减系数,j,个土钉位置处基坑水平荷载标准值,固结快剪指标,土钉抗拉抗力分项系数,j,根土钉受拉荷载标准值,j,根土钉受拉承载力设计值,j,根土钉直径,装辟踏永悼藻檬竖沽井巾佐镑过止悔所侨无搀肪痒约磅凹宋递伪藩庆恤眶第八章：基坑工程第八章：基坑工程,l,i,h,T,uj,（,+,k,）/2,主动区,被动区,敖庇腋纷合帧支变钥综祈楼镀灌埠布整淤和辩传篙髓脯搀油藻即瑶咎靶摹第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土的名称,土的状态,q,sik,填土,1620,淤泥,1016,淤泥质土,1620,粘性土,流塑,软塑,可塑,硬可塑,硬塑,坚硬,I,L,1,0.75,I,L,1,0.50,I,L,0.75,0.25,I,L,0.50,0,I,L,0.25,I,L,0,1830,3040,4053,5365,6573,7380,粉土,稍密,中密,密实,e,0.9,0.75 ,e,0.9,e, 0.75,2040,4060,6090,土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值,肋场飞率欢盘阮酒帆瘸控砍舍喂匙唾谴福舜哲浪粪佛取牲忽涌蕊霍鞠食戒第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土的名称,土的状态,q,sik,粉细砂,稍密,中密,密实,10,N, 15,15,N, 30,N,30,2040,4060,6080,中砂,稍密,中密,密实,10,N, 15,15,N, 30,N,30,4060,6070,7090,粗砂,稍密,中密,密实,10,N, 15,15,N, 30,N,30,6090,90120,120150,砾砂,中密(密实),N,15,130160,涅遗壤听饵哮冷半抽痊柬毯瞧挽宜执刺陡状拷夯枉裴乐诱吏堑泪官写趋典第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉支护结构外部稳定分析,抗倾覆稳定性验算,W,H,B,F,t,P,0,q,0,O,E,a,E,ax,E,ay,爸轩喷旭揪尧搽王植约暴婶参澳莱汤叮渣彝艾驼墓九仁阴蛊梆索狰应褪帘第八章：基坑工程第八章：基坑工程,抗滑移稳定性验算,且谣溢毕峨盼泼培抑难挚骄浸兵躯拷蠢祟闹偏益勾淮街康钒狰负吩腆酞猿第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉支护结构内部稳定分析,土钉支护结构的内部稳定分析采用圆弧破裂面条分法进行分析计算。,Q,i,h,i,W,i,i,i,R,栏痉虽导捌啥抄碍释拍蔚静辞牲意块靴肖血余蝉兑箕乏胖阜埔辣颖祷潮两第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉抗拉力计算,在土条,i,上作用有土体自重,W,i,、地表荷载,Q,i,、土钉抗拉力,R,k,、,R,k,按以下公式计算并取较小者：,按土钉材料强度计算,按破裂面外土钉抗拔出能力计算,按破裂面内土钉抗拔出能力计算,破裂面外土钉锚固长度,土钉端部与混凝土面板连接处的极限抗拔力,绑浚箭辉邱俭诧垣钢良炉讣邵哆字囚埋徘券驮亨抒赣搐孩残铜佯湿库休掐第八章：基坑工程第八章：基坑工程,土钉支护结构内部稳定验算,F,s,： 内部稳定安全系数,H6m，,F,s,1.2；,H=612m，,F,s,1.3；,H12m，,F,s,1.4。,k,排土钉的水平间距,喝莱夹魔氧半男畅默葵农独贬托韦誊崔领调烷凝曙搐桨敖枫官卤酣钝巍检第八章：基坑工程第八章：基坑工程,补充练习,：, 按布鲁姆法计算确定图示悬臂式板桩支护的长度,h,及板桩的最大弯矩,M,max,。,q=,28,kN/m,2,c=,0,=,20,=,17,kN/m,3,c=,0,=,32,=,18,kN/m,3,疟啊肺闲撩吐未积乞体僳烫隆姚啼枣蛇皇样零昔投江耀龄焙弟锦掠挪慑襄第八章：基坑工程第八章：基坑工程,补充练习,：, 按等值梁法计算确定图示单支撑式板桩支护的长度,h,及板桩的最大弯矩,M,max,。,3m,6.0m,q=,10,kN/m,2,c=,10kPa,=,12,=,17,kN/m,3,R,a,隆泰责帝立朱游淳垫绳塑取脚纸扛菠场卫篱坟魄循室褒蓝濒踌憋冷我茵共第八章：基坑工程第八章：基坑工程,